1、高中物理摩擦力教學中的拓展一、 知識點擊：1 摩擦力的產生：兩個相互接觸并相互擠壓的物體，當它們發生相對運動或具有相對運動趨勢時，在它們接觸的表面上產生的阻礙相對運動或相對于運動趨勢的力就是摩擦力。2 摩擦力的種類：摩擦力分為靜摩擦力和滑動摩擦力。（1）靜摩擦力大小：可以等于零到某一最大值之間的任一值。具體數值可以根據物體的受力情況，由物體的平衡條件或牛頓第二定律求得。方向：與相對運動的趨勢方向相反。最大靜摩擦力：最大靜摩擦力是靜摩擦力的最大值，它與接觸面的材料及接觸面間的正壓力有關。（2）滑動摩擦力大小： f=N 其中，N是相互作用的兩個物體間的正壓力，是由接觸面的材料所決定的，稱作為滑動摩

2、擦系數。方向：與相對運動的方向相反。3 摩擦力方向的判斷方法：（1）從定義出發，分析出物體間的相對運動或相對運動趨勢，從而得到摩擦力的方向。（2）從牛頓第三定律出發，先分析受力情況較明確的物體的摩擦力，再根據作用力和反作用力的關系分析出另一個物體所受的摩擦力的方向。（3）從物體所處的狀態出發，根據物體受力平衡時，用F合=0，有加速度時用牛頓第二定律F合=ma進行受力分析，得出摩擦力的方向。二、能力激活：題型一：從定義出發分析摩擦力：示例1：如圖所示，兩塊輕質豎直板AB之間夾著一塊重為6N的長方體物塊C，此時A、B對C的壓力大小均為10N，若C與A、B之間的滑動摩擦系數均為=0.4，求下列各情況

3、下需對C施加的外力F的大小C從兩板間勻速向上抽出；CA B C從兩板間勻速向下抽出；C從兩板間水平勻速抽出。分析根據摩擦力的定義，摩擦力的方向總是與物體相對運動或相對運動的趨勢方向相反。因此，在第一問中摩擦力方向應為豎直向下，第二問中摩擦力的方向為豎直向上，第三問中應為水平向后，與速度方向相反。解析C從兩板間勻速向上抽出，摩擦力的方向為豎直向下，根據物體受力平衡，可得 F=G+2f=6+2×0.4×10N=14N C從兩板間勻速向下抽出，摩擦力的方向為豎直向上，根據物體受力平衡，可得 F=2f-G=2×0.4×10-6N=2N C從兩板間水平勻速抽出，摩

4、擦力的方向為水平向后，所以拉力方向應為斜向上，（見右圖）根據物體受力平衡，可得 F=N=10N tan=即=37°，方向為與水平方向成37°角。題型二：從牛頓第三定律出發分析摩擦力：示例2：在粗糙水平地面上有一個質量為M的三角形木塊abc，它的兩個粗糙斜面上分別放有兩個質量為m1、m2的方形木塊，如圖所示。已知m1>m2，斜面的傾角1<2，且三個木塊均保持靜止則有（ )a阿bcm1m2A地面對三角形木塊的有摩擦力作用，但其方向不能確定；B地面對三角形木塊無摩擦力的作用；C地面對三角形木塊的支持力大小F=(m1+m2+M)g；D地面對三角形木塊的支持力大小F<

5、;(m1+m2+M)g。分析m1、m2物體的受力情況如右圖所示，兩個物體所受到的彈力和摩擦力的合力與物體的重力平衡。對于三角形木塊，分別受到了兩個木塊對它的壓力和摩擦力的作用，這兩個力正好是原來支持力和摩擦力的反作用力，所以，木塊對三角形木塊的作用力的合力方向豎直向下，大小分別等于兩個物體的重力大小，因此地面對三角形木塊的支持力大小就是三個物體的重力和，故C正確，又因為木塊所受的力都在豎直方向上，水平方向無相對運動或相對運動趨勢，故B也是正確的。本題也可從整體的角度分析，因為三個物體均處于靜止狀態，所以可把三個物體看成一個整體，它們所受的外力都是豎直方向，故水平方向沒有摩擦力的作用。解析BC正

6、確題型三：從物體所處的狀態著手分析摩擦力：示例3：如圖所示，電梯與地面的夾角為30°，質量為m的人站在電梯上。當電梯斜向上作勻加速運動時，人對電梯的壓力是他體重的1.2倍，那么，電梯的加速度a的大小和人與電梯表面間的摩擦力f大小分別是( )Aa=g2； Ba2g5；Cf=2mg5； Df=mg5。分析以人為研究對象，受到了豎直向下的重力和臺階給他的豎直向上的支持力，要使人能與電梯一起向上做勻加速直線運動，則可分析出人所受的靜摩擦力方向應為水平向右。解析以人為研究對象，把加速度沿水平方向和豎直方向進行正交分解，即可得到水平方向： f=macos30° 豎直方向：N-mg=ma

7、sin30° 解得 a2g5，f=mg5 故選BD題型四：整體、隔離法示例4：如圖所示，A、B、C三個相同物體的重都為G，用兩塊豎直的夾板夾住，處于靜止狀態。試分析各接觸面處的摩擦力的大小。FFA B C分析三個物體間的摩擦力的方向不明確，所以直接分析摩擦力有困難，采用整體和隔離法，從兩側板開始向內側分析就顯得較為方便。解析選擇A、B、C為整體，重力方向豎直向下，所以兩側摩擦力的方向豎直向上，大小為，再以A作為研究對象，根據受力平衡，得B給A的摩擦力方向豎直向下，大小為。再根據對稱性，BC間的摩擦力與AB間的摩擦力大小相同，故也為。題型五：摩擦力作動力示例5：某傳動裝置的水平傳送帶以

8、恒定速度v05m/s運行，將一塊底面水平的粉筆輕輕地放到傳送帶上，發現粉筆塊在傳送帶上留下一條長度為L5m的白色劃線，稍后，因傳動裝置受到阻礙，傳送帶做勻減速運動，其加速度的大小為a0=5m/s2，傳動裝置受阻后，(1)粉筆塊是否能在傳送帶上繼續滑動？若能，它沿皮帶繼續滑動距離L'？(2)若要粉筆不繼續在傳送帶上滑動，則皮帶做減速運動時，其加速度大小為a0應限制在什么范圍內？分析放在水平傳輸帶上的粉筆由于速度比傳送帶小，即相對傳送帶向后運動，所以，摩擦力的方向向前，摩擦力將作為粉筆運動的動力，白色劃線為粉筆的相對運動位移。傳送帶減速后，由于粉筆速度比傳送帶速度大，所以摩擦力方向變為向后，此時摩擦力將作為阻力，如果靜摩擦力最大值足夠提供減速運動的加速度，則不再發生相對滑動，否則，將發生相對滑動。解析（1）粉筆相對傳送帶作加速運動 L5m，vt=v0-5m/s, v0=0，可得